[发明专利]外骨骼的控制方法及装置

权利要求书

1.一种外骨骼的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取人体一半的质量信息和人体在搬运质量为a的货物时的关节力矩信息；所述人体一半的质量信息包括：踝关节以上质量m₁，膝关节以上质量m₂，髋关节以上质量m₃，大臂、小臂和手掌质量m₄，小臂和手掌质量m₅、手掌质量m₆以及人体的总质量m；a为人体所能搬运的货物的质量，所述人体的关节力矩信息包括：踝关节力矩T₁，膝关节力矩T₂，髋关节力矩T₃，肩关节力矩T₄，肘关节力矩T₅以及腕关节力矩T₆；

获取外骨骼一半的质量信息，所述外骨骼的质量信息包括：外骨骼踝关节以上质量M₁，外骨骼膝关节以上质量M₂，外骨骼髋关节以上质量M₃，外骨骼大臂、小臂和手掌质量M₄，外骨骼小臂和手掌质量M₅、外骨骼手掌质量M₆以及外骨骼的总质量M；

根据所述人体的质量信息、所述人体在搬运质量为a的货物时的关节力矩信息以及所述外骨骼的质量信息，计算人体在搬运所需搬运质量为b的货物且在蹲起、搬移和托举时外骨骼的关节力矩信息，b为人体所需搬运的货物的质量，所述人体的关节力矩信息包括：踝关节力矩T′_i，膝关节力矩T′₂，髋关节力矩T′₃，肩关节力矩T′₄，肘关节力矩T′₅以及腕关节力矩T′₆；

蹲起时所述外骨骼的第i个力矩T′_i为：

其中，ε 为外骨骼的助力系数，表示为可穿戴型外骨骼的助力效率；

搬移时所述外骨骼上肢的第i个力矩T′_i为：

其中ε 为外骨骼的助力系数，表示为可穿戴型外骨骼的助力效率；

搬移时所述外骨骼在单腿支撑期下肢的第i个力矩T′_i为：

支撑腿：

摆动腿：

其中ε 为外骨骼的助力系数，表示为可穿戴型外骨骼的助力效率；

搬移时所述外骨骼在双腿支撑期下肢的第i个力矩T′_i分别为：

其中σ＝F_左/(F_右+F_左)，0ε 1；其中F_左为左脚底压力值，F_右为右脚底压力值；ε 为外骨骼的助力系数，表示为可穿戴型外骨骼的助力效率；

托举时所述外骨骼的第i个力矩T′_i为：

其中ε 为外骨骼的助力系数，表示为可穿戴型外骨骼的助力效率；

根据所述外骨骼的关节力矩信息控制外骨骼运动。

2.一种外骨骼的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条程序指令，所述处理器通过加载并执行上述指令以实现如权利要求1所述的控制方法。